O que é um osciloscópio de armazenamento digital?
Um osciloscópio de armazenamento digital é um instrumento de teste eletrônico que pode armazenar uma cópia digital de cada forma de onda que ele mede. Ele usa conversores analógico-digitais para amostrar e digitalizar as tensões medidas, armazenando os resultados na memória. As formas de onda armazenadas podem então ser processadas ainda mais usando técnicas de processamento de sinal digital. Este tipo de osciloscópio é usado por engenheiros, cientistas e técnicos para medir sinais em circuitos eletrônicos. Muitos analisadores de espectro, dispositivos médicos e analisadores de ignição também incluem um osciloscópio personalizado para medir e exibir dados.
Os osciloscópios, também chamados de escopos, podem exibir alterações na tensão do sinal ao longo do tempo. Um escopo moderno geralmente possui uma tela retangular que exibe a tensão de entrada em um eixo ao longo do tempo no outro. Um osciloscópio também pode exibir uma segunda tensão de sinal em vez de tempo no outro eixo. Alguns podem exibir uma figura tridimensional usando uma terceira forma de onda para alterar a intensidade da imagem na tela. Outros escopos também podem exibir várias formas de onda ao mesmo tempo, separadamente ou sobrepostas umas às outras para fins de comparação.
Como outros tipos de escopos digitais, um osciloscópio de armazenamento digital converte tensões de entrada analógicas em dados digitais. A frequência máxima que ele pode medir é determinada principalmente por dois fatores. Uma é a natureza do amplificador de sinal e do conversor analógico-digital em cada entrada. A outra é a taxa de amostragem de que o escopo é capaz, geralmente medido em milhões ou mesmo bilhões de amostras por segundo. Quando um sinal é capturado, o maior número possível de amostras é armazenado na memória para representar a forma de onda.
Também conhecido como DSO, um osciloscópio de armazenamento digital pode aplicar técnicas de processamento de sinal digital para manipular uma forma de onda uma vez capturada. Esse processamento pode ser feito no próprio escopo ou com o auxílio de um computador conectado. Como a forma de onda é armazenada digitalmente, ela pode ser exibida por qualquer período de tempo e recuperada mais tarde, quando necessário. Por outro lado, um escopo de armazenamento analógico só pode manter uma imagem por um curto período de tempo usando um tubo de exibição especial.
Um escopo de fósforo digital é uma forma avançada de osciloscópio de armazenamento digital. Ele inclui um processador paralelo dedicado à aquisição de formas de onda. Depois que uma forma de onda é convertida em formato digital em um DSO padrão, leva um certo tempo para processar e armazenar as informações do sinal digital. Durante esse período, o escopo não pode continuar capturando um sinal recebido, pois está ocupado processando o primeiro. O segundo processador em um escopo de fósforo digital pode capturar um novo sinal enquanto o primeiro continua seu trabalho no sinal original.
Um escopo de amostragem digital é um osciloscópio de armazenamento digital projetado para medir frequências muito altas acima de um Gigahertz. A taxa de amostragem da maioria dos escopos não é rápida o suficiente para capturar sinais nessas frequências. Um escopo de amostragem digital contorna esse problema coletando amostras de várias formas de onda sucessivas idênticas. A partir dessas informações, ele pode processar e montar uma imagem completa da forma de onda real.